基于LonWorks總線的樓宇空調控制系統(tǒng)的設計

1 引言

　　作為智能大廈的一個重要組成部分— - 樓宇自動化系統(tǒng)的研制必須使用具有統(tǒng)一規(guī)范、可靠性高、組建靈活、擴展性好、維護簡便、性價比高的方式來組建系統(tǒng), 而其中的空調控制系統(tǒng)為主要的研究對象。由于LONworks 現(xiàn)場總線技術的開放性和全分布式的特點,可以采用Lonworks 技術作為系統(tǒng)的技術平臺,用以實時監(jiān)控機電設備。本文建立了一種基于Lonworks 的空調控制系統(tǒng)。

　　LonWorks 現(xiàn)場總線控制網(wǎng)絡技術是一種分散式智能控制網(wǎng)絡系統(tǒng),它是美國Echelon 公司于1991 年推出的局部操作網(wǎng)絡。該技術提供了構造網(wǎng)絡系統(tǒng)的完整平臺。它通過Neuron chip 單片機、LonTalk 協(xié)議、LonWorks 收發(fā)器、LonBuilder 和NodeBuilder 開發(fā)工具包、LonWorks 網(wǎng)絡服務體系架構LNS、Neuron C 編程語言和LonMark 互操作性標準,為產(chǎn)品開發(fā)者、系統(tǒng)集成商和最終用戶提供了用于研制、構造、安裝和維護控制網(wǎng)絡所需要的全部技術。為設計和生產(chǎn)提供了極大便利。因此采用LonWorks 技術構建樓宇空調控制系統(tǒng)不僅完全可行, 而且系統(tǒng)還具有良好的可靠性? 開放性和可互操作性。

　　2 基于Lon 總線技術的空調控制系統(tǒng)的控制原理

　　樓宇自動化系統(tǒng)(BAS)是智能建筑的重要組成部分,而空調系統(tǒng)又是樓宇自動化系統(tǒng)中最重要的一個子系統(tǒng)。對空調系統(tǒng)進行控制,其控制功能主要是:

　　(1) 溫、濕度監(jiān)視。即對新風、回風和排風進行溫、濕度監(jiān)視, 給系統(tǒng)溫、濕度的調節(jié)提供依據(jù)。

　　(2) 風閥的控制。即對新風閥門和回風閥門進行開關量的控制或模擬量的調節(jié)。

　　(3) 冷 / 熱水閥門的調節(jié)。即根據(jù)測量溫度和設定溫度之間的溫差調節(jié)閥門的開度, 使溫差值在精度范圍內(nèi)。

　　(4) 對加濕閥的控制。即在空氣濕度低于設定的下限或者超過上限時, 分別控制加濕閥的打開與關閉。

　　(5) 風機控制。即實現(xiàn)對風機的啟停控制或者變頻調速控制。

　　(6) 過濾網(wǎng)壓差報警監(jiān)視、防凍開關報警監(jiān)視、風機故障報警監(jiān)視。

　　(7) 空調機組工況轉換(冬季、夏季、過渡季)。

　　(8) 手 / 自動轉換。

　　3 基于Lon 總線技術的空調控制系統(tǒng)的結構及硬件設計

　　3.1 總體結構設計

　　根據(jù)以上分析,這里選用LonBAC-3000 控制系統(tǒng)。

　　LonBAC-3000 系統(tǒng)是以LonWorks 技術為基礎,以神經(jīng)元芯片為核心,專用于空調機組控制的現(xiàn)場總線系統(tǒng)，其結構如圖1 所示。

圖1 LonBAC — 3000 基本系統(tǒng)圖